[发明专利]一种超高频扭转和轴向复合冲击器

说明书

技术领域

本发明涉及一种超高频扭转和轴向复合冲击器，属于石油勘探开发技术领域。

背景技术

在当前国际形势下，油价走低的情况不容忽视，同时随着油气资源勘探开发不断深入，钻遇“三高”（岩石硬度高、岩石可钻性级值高、岩石研磨性高）的可能性越来越大，这两者都考验着石油行业的兴衰，因此，如何提高钻井效率，降低成本，是石油行业需要解决的重要问题。利用液动冲击器已经有多年历史，按冲击形式可分为：轴向冲击器和扭转冲击器。轴向冲击器可大幅提高钻速以及钻头吃入岩石深度，来提高破岩效率；扭转冲击器产生的辅助扭转和钻井旋转系统产生的稳态转矩共同作用，可以使钻头平稳钻进，有效的减少甚至消除粘滑振动对钻头的损害，保护钻头，延长使用寿命，同时提高钻进速度。因此，有必要研发一种不仅结合两种单一提高破岩效率的方法，同时具有两者优势，以进一步提高冲击频率的复合冲击器。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种能有效提高钻头的钻进速度和吃入岩石深度，又能减少甚至消除粘滑振动等不利损害，以保护钻头；同时在超高频率的复合冲击下进一步提高破岩效率，降低开采成本的超高频扭转和轴向复合冲击器。

本发明的技术方案：

一种超高频扭转和轴向复合冲击器；包括壳体、旁通阀、万向联轴器、扶正轴承、传动轴和连接头，其特征在于：壳体的一端螺纹安装有连接头，连接头内侧的壳体内通过防掉块装有旁通阀，壳体的另一端通过端盖活动安装有下压体，下压体一侧的壳体内通过扶正轴承装有传动轴，防掉块一侧的壳体内壁固装有马达定子；与马达定子对应的壳体内装有马达转子；马达转子的一端通过承拉接头与防掉块连接，马达转子的另一端通过万向联轴器与传动轴连接，传动轴上装有上压体，上压体与下压体接触连接。

所述的下压体上设置有凸起，下压体与壳体之间通过花键连接，下压体一端延伸至壳体外端；延伸至壳体外端的下压体端口设置有锥螺纹。

所述的凸起与端盖之间的下压体上装有弹簧A。

所述的上压体与传动轴通过花键连接，上压体上通过固定盘装有弹簧B。

所述的防掉块与旁通阀之间为螺纹连接。

所述的万向联轴器一端与马达转子螺纹连接，万向联轴器另一端与传动轴平键连接。

所述的上压体与下压体的圆周接触端面上分别设置有台阶状的咬合撞击齿，上压体与下压体之间通过咬合撞击齿的相互配合啮合连接。所述的咬合撞击齿的顶部为坡面。

本发明的优点在于：

该超高频扭转和轴向复合冲击器工作过程中，既能提高钻头的钻进以及吃入岩石深度，又能减少甚至消除粘滑振动等不利损害；同时在超高频率复合冲击作用下有效提高了破岩效率，降低了成本；解决了现有轴向冲击器单一的轴向冲击能提高钻头吃入岩石深度，提高破岩效率，但不能减少钻头的粘滑振动，甚至加大了钻头波动的问题；该超复合冲击器具有结构简单，设计新颖和实用性好的特点，对提高钻井效率，降低钻井成本具有积极的意义。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的上压体的结构示意图；

图3为本发明的上压体和下压体的啮合示意图。

图中：1、壳体，2、旁通阀，3、防掉块，4、，5、，6、万向联轴器，7、扶正轴承，8、传动轴，9、固定盘，10、弹簧B，11、上压体，12、下压体，13、端盖，14、连接头；15、凸起；16、弹簧A，17、咬合撞击齿。

具体实施方式

该超高频扭转和轴向复合冲击器包括壳体1、旁通阀2、万向联轴器6、扶正轴承7、传动轴8和连接头14。壳体1的一端螺纹安装有连接头14，连接头14内侧的壳体1内通过防掉块3装有旁通阀2，防掉块3与旁通阀2之间为螺纹连接。

壳体1的另一端通过端盖13活动安装有下压体12，下压体12上设置有凸起15，凸起15与端盖13之间的下压体12上装有弹簧A16；用于下压体12的复位和缓冲。下压体12与壳体1之间通过花键连接，下压体12可沿壳体1轴向滑动。下压体12一端延伸至壳体1外端；延伸至壳体1外端的下压体12端口设置有锥螺纹。